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（六）柴油机混合气的形成与燃烧 辽工大职业技术学院 第一节 燃料喷射与雾化 一、喷油泵速度特性 喷油泵油量控制机构（齿条或拉杆)位置固定，每循环的供油量随转速变化的关系即为油泵的速度特性 。 二、燃料喷射过程 (1)喷油延迟阶段 从喷油泵压出燃油(供油始点)到喷油器针阀开始抬起(喷油始点)为止，这一阶段称为喷油延迟阶段。 喷油延迟角：从供油始点到喷油始点的时间间隔称为喷油延迟时间，其相应的曲轴转角称喷油延迟角。 即喷油延迟角等于供油提前角减去喷油提前角。一般转速升高，喷油延迟角加大；高压油管加长，压力波由泵端到嘴端的传播时间增加，喷油延迟角亦加大。 (2)主喷射阶段 从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降时为止，这一阶段称为主喷射阶段。 (3)滴漏阶段 从喷油器端压力开始急剧下降到针阀完全落座(喷油终点)为止，这一阶段称为滴漏阶段。 三、供油规律和喷油规律 供油规律是单位时间内(或1°喷油泵凸轮轴转角内)喷油泵的供油量随时间(或喷油泵凸轮转角)的变化关系。 喷油规律是喷油速率，即单位时间内(或1°喷油泵凸轮轴转角内)喷油器喷人燃烧室 内的燃油量随时间(或喷油泵凸轮转角)的变化关系。 四、喷油的雾化及油束特性 1．油束的形成及特性 · 油束：燃料以很高的压力(10~20MPa)和很高的速度(100～300m／s)从喷油器的喷孔流出，在高速流动时所产生的内部扰动及气缸中空气阻力的作用下，被粉碎成细小的油粒，其形如圆锥 这种大小不同的油粒所组成的圆锥体叫做油束(或称为喷注)。油束本身的特征可用喷雾锥角、射程及雾化质量来说明。 (1)喷雾锥角β ： 喷雾锥角与喷油器结构有很大的关系。 (2)油束射程L： 即油束的贯穿距离，亦称贯穿力。 (3)雾化质量(雾化特性) ： 表示燃料喷散雾化的程度。 2．影响油束特性的因素 (1)喷嘴结构 (4)喷油泵凸轮外形及转速 (3)介质反压力 在非增压的柴油机中，介质反压力在3.5~4MPa之间，变化不大，所以对油束特性影响并不显著。 第二节 柴油机的燃烧过程 一、燃烧过程 第Ⅰ阶段，着火延迟阶段(AB段)。 从喷油开始(A点)到压力开始急剧升高时(B点)为止，这一段时间称为着火延迟时期或滞燃期。 在着火延迟期，喷入气缸的燃喷入汽缸的燃料经历一系列的物理、化学变化过程，包括燃料雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合等物理准备阶段及着火前的化学反应准备阶段。 第Ⅱ阶段，即压力急剧上升的BC阶段，称为速燃期。 一般用平均压力升高率 ?P/?φ来表示压力升高的急剧程度。 即 第Ⅲ阶段，从压力急剧升高的终点(C点)起到压力开始急剧下降的D点为止，称为缓燃时期。 第Ⅳ阶段，从缓燃期的终点(D点)，到燃料基本完全燃烧时(正点)为止称为后燃期。 二、燃烧放热规律 单位曲轴转角的放热量(或称放热速度)随曲轴转角的变化关系称为放热规律。 它决定了气缸中压力变化的过程，由此影响柴油机的热效率、噪声和零部件所承受压力峰值。 在燃烧期内，放热过程明显分为三个阶段： 第Ⅰ阶段ab为预混合燃烧阶段，放热率一般都很高，历时约3°～7°曲轴转角，与燃烧过程的速燃期相对应。 第Ⅱ阶段bc为扩散燃烧阶段，热效率逐渐下降，历时约为40°曲轴转角，为主要放热阶段。 第Ⅰ 、Ⅱ阶段放热量通常为总放热量的80％左右。第Ⅲ阶段cd为放热的“尾巴”，它可能延及整个膨胀行程，其放热可达总放热量20％。 第三节 可燃混合气的形成 混合气形成方式，但基本上是两种形式： (1)空间雾化混合 将燃料喷向燃烧室空间，形成雾状混合物，为了使混合均匀，要求喷出的燃油要与燃烧室形状相配合，并利用燃烧室中空气运动。 (2)油膜蒸发混合 将大部分燃油喷射到燃烧室壁面上，形成一层油膜，油膜受热汽化 蒸发、在燃烧室中强烈的旋转气流作用下，燃料蒸气与空气形成均匀的可燃混合气。 在小型高速柴油机中，燃油或多或少会喷到燃烧室壁上，所以两种混合方式都兼而有 之，只是多少、主次各有不同。目前多数柴油机仍以空间雾化混合为主，球形燃烧室柴油机则以油膜蒸发混合为主。 第四节 影响燃烧过程的运转因素分析 一、燃料性质的影响 影响燃烧过程的主要指标是柴油的发火性及蒸发性等指标。 发火性是指燃油的自燃能力。 备燃期过长，则在燃烧前燃烧室内积存的柴油过多，以致燃烧开始后气缸内压力升高过快， 同时气缸内发出很响的敲击声，即发动机粗暴。 发火性好的柴油的备燃期短，可使柴油机工作柔和，且可在较低的温度下发火，有利于起动。 柴油的发火性用“十六烷值”表示，十六烷值愈高，发火性愈好。但十六烷值高的柴油凝点也高，因而蒸发性差。故通常汽车用柴油的十六烷值应在40~50范围内。 二、负荷的影响 当负荷增加时，